Жидкое олово состав своими руками: Что такое жидкое олово и как его правильно использовать | Энергофиксик — Мир Антенн

Содержание

Что такое жидкое олово и как его правильно использовать | Энергофиксик

Жидкое олово

Увлечение электроникой — это поистине увлекательный процесс, благодаря которому удается создавать различные электронные приборы самостоятельно.

При создании очередного электронного гаджета практически в обязательном порядке проходит процедура лужения подготовленной платы.

Для того, чтобы ускорить этот скучный и трудоемкий процесс было создано жидкое олово. Не знали про него? Тогда я сейчас все подробно расскажу.

Состав жидкого олова и тонкости его применения

Взяв в руки пузырек с жидкостью, вы сможете увидеть, что состав ее следующий:

Жидкое олово — состав

Первое замечание. Учтите такой момент, что у нормального жидкого олова раствор должен быть вообще без осадка или осадок должен присутствовать в минимальном количестве.

Если открыть специализированные форумы, то вы можете прочитать множество неоднозначных отзывов о жидком олове. Конечно, многое зависит от качества использованного раствора, но больше половины неудачных опытов по химическому лужению связано с неправильной подготовкой платы.

Как правильно подготовить платуОбработка поверхности строго обязательна

Обработка поверхности строго обязательна

Итак, предположим, что вы уже вытравили плату и теперь хотите ее залудить именно с помощью жидкого олова.

Первое, что нужно запомнить: ни в коем случае нельзя плату обрабатывать наждачной бумагой.

Для того, чтобы подготовить плату возьмите твердое и жидкое моющее средство, соедините их между собой так, чтобы получилась кашица и пальцами натирайте поверхность платы.

Следующим шагом нужно обезжирить заготовку. Для этого ацетоном обрабатываем поверхность, а после обязательно очищаем плату спиртом.

Покрываем плату жидким оловом

Процесс покрытия жидким оловом обработанной заготовки

Далее, не касаясь очищенной поверхности, помещаем плату в емкость с предварительно налитым жидким оловом таким образом, чтобы над поверхностью было как минимум 1 см жидкости.

Результат вы увидите практически мгновенно, но для закрепления эффекта следует продержать плату в растворе как минимум 10 минут и только после этого можно вытаскивать.

Покрытая жидким оловом плата с предварительно обработанной поверхностьюПокрытая жидким оловом плата без предварительной очистки

Покрытая жидким оловом плата с предварительно обработанной поверхностью

Если вы не планируете выполнять пайку сразу же, то уберите обработанную плату в плотный полиэтиленовый пакет, а после длительного хранения достаньте плату вновь, обработайте спиртом и положите плату в раствор жидкого олова (благо его можно использовать многократно до полного истощения) на пару минут.

Таким образом пайка будет осуществляется легко.

Заключение

Использовать или нет жидкое олово в своих электронных самоделках решает каждый сам для себя. Главное условие — строго соблюдайте технологию и не будет никаких проблем.

А если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили свое драгоценное внимание!

подводные камни. Взгляд глазами химика / Хабр

Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле?

Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий). Еще ниже — в районе 5 °С — плавится тройная эвтектика галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно). Имеющиеся в продаже термоинтерфейсы типа «жидкий металл» — это как раз и есть сплавы на основе этих трех элементов, возможно с некоторыми дополнительными присадками.

Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием!

Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.

Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках.

Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.

Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло- и электропроводностью, но главное — «жидкий металл» будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора. Многие из тех, кто пробовал в деле ЖМ, сообщают, что со временем он перестает работать, и сняв радиатор, они обнаружили, что жидкий металл «испарился». Испариться он не мог — заметное давление пара у его компонентов появляется только свыше тысячи градусов — он просто впитался в медь, прореагировал с ней. Устранить это явление помогает никелевое покрытие на меди, хоть оно и является дополнительным препятствием для тепла.

Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.

И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало только в резиновых перчатках и отдельно от еды, питья и курения. И да, никогда не делайте так, как на КПДВ!

Олово для пайки: температура плавления, состав припоя

Со школьной скамьи всем известно, что олово с химическим символом «Sn», используют для пайки микросхем и других радиодеталей. Основное требование для этого сплава — невысокая температура плавления. Это вызвано тем, что во время процесса должен плавиться припой, а не соединяемая деталь. Чистое олово с Т плавления 232 °C вполне подходит для этих целей, но на практике чистое олово для пайки, фактически не применяется, из-за высокой стоимости, чаще используют сплавы со свинцом и другими металлами.

Характеристики

Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.

Олово для пайки

Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.

Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления. Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы. В процессе нагрева, жидкое олово благодаря своим капиллярным свойствам притягивается к базовым компонентам, а затем охлаждается в режиме мягкой пайки.

Сплав Eutectica

Виды припоев и флюсов

В нашей стране большое распространение получила марка припоя ПОС — сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от вида в него может быть добавлены кадмий, никель, медь, и другие металлы. В основном ПОС изготавливает в форме прутков, проволоки, шариков и пасты. Химсостав его строго регламентирован ГОСТ 21930-76. В России широко применяют такие виды припоя: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с Т плавления до 300 градусов.

Марки ПОС

ПОС-18

Припой регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0.8 %) и Sn (17-19 %), он имеет примеси многих металлов. Контролирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие ядовитого мышьяка в составе, уменьшающего текучесть жидкого сплава и повышающего хрупкость в условиях знакопеременных нагрузок.

Состав примесей ПОС-18 в процентах:

Cu — 0.1;
Bi0 — 0.05;
S — 0.02;
Fe — 0.02;
Al, Ni, Zn — по 0.002.

Технические данные:

Плотность— 10.3гр/см2.
Показатель удельного сопротивления— 0. 200 мкОм•см.
Показатель твердости поБриннелю— 11 НВ.
Теплопроводность— 0.37ккал/см*С*град.
Т при которой припой будет расплавляться солидус/ ликвидус— 183/285 С.

Преимущества припоя:

Широкая область сплава в жидком состоянии;
пониженное содержание примесей, вызывающей хрупкость;
коррозионная стойкость места пайки, что важно для деталей, находящихся во влажных средах.

Недостатки ПОС-18:

Особый припой, серийно не производится.
Наличие вредных присадок в составе — Pb.

ПОС-18

ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем бессурьмянистых сплавов, его используют:

Для производства радиоаппаратуры;
пайке печатных плат малой мощности;
кузовной ремонт машин в виде лужения;
соединения узлов из медно-цинковых сплавов;
ремонт оборудования в системах отопления: котлы, радиаторы и другие нагревательные элементы.

Цена припоя ПОС-18 по состоянию на 01.09.2019 года от 710 руб/кг.

ПОС-30

Припой стандартизируется ГОСТами 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с Т плавления — 256.0 С. По свойствам он похож на марки с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30:70, а также других элементов не более 1 %. Он отличается от чистого олова темным цветом и повышенной твердостью сплава.

Припой ПОС-30

Состав примесей в процентах:

Sb — 0.1;
Cu — 0.05;
Bi0 — 0.2;
S, As, Fe — по 0.02;
Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

Плотность — 9.72 гр/см2.
Показатель удельного сопротивления — 0. 185 мкОм•см.
Показатель твердости по Бриннелю — 12 НВ.
Теплопроводность — 0.37 ккал/см*С*град.
Т плавления солидус/ликвидус — 183/256 С.

Преимущества припоя:

Высокая текучесть;
низкая Т плавления;
низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
высокая ударная вязкость равная чистому олову;
высокая область применения, с возможностью замены дорогих материалов, например, для пайки цинка или пластин из латуни;

возможность использования для ремонта бытовой техники.

Недостаток ПОС-30 — наличие вредных присадок в составе — Pb.

Цена ПОС-30 по состоянию на 01.09.2019 года от 766 руб/кг.

ПОС-50

Его выпускают по требованиям ГОСТ 21931.76, он отличается практическим равным соотношением свинца и олова.

Припой ПОС −50

Состав примесей ПОС-50 в процентах:

Sb — 0.8;
Cu — 0.1;
Bi — 0.05;
As — 0.05;
S, Fe — по 0.02;
Ni, Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

Плотность — 8.87 гр/см2.
Показатель удельного сопротивления — 0. 158 мкОм•см.
Показатель твердости по Бриннелю — 14 НВ.
Теплопроводность — 0.48 ккал/см*С*град.
Т плавления солидус/ ликвидус — 183/209 С.

Преимущества припоя:

Хорошая текучесть;
хорошая тепло- и электропроводность;
возможность применения во влажных средах;
хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-50:

Неэффективный при пайке толстых изделий из-за нестабильности прогрева;
наличие вредных присадок в составе — Pb;
ускоренная кристаллизация расплава, не дает возможность использовать сплав в технологии ручной пайки.

Цена припоя ПОС-50 по состоянию на 01.09.2019 года от 1102.00 руб/кг.

ПОС-90

Припой отличается низкой теплопроводностью и высоким показателем твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебреного цвета, что дает эстетическую привлекательность полученным соединениям.

Припой ПОС — 90

Состав примесей ПОС-90 в процентах:

Sb — 0.1;
Cu — 0.05;
Bi — 0.2;
As — 0.01;
S, Fe — по 0.02;
Ni, Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

Плотность — 7.6 гр/см2.
Показатель удельного сопротивления — 0. 120 мкОм•см.
Показатель твердости по Бриннелю — 15.4 НВ.
Теплопроводность — 0.13 ккал/см*С*град.
Т плавления солидус/ ликвидус — 183/220 С.

Преимущества ПОС-90:

Широкая область применения от бытового, медицинского до промышленного сектора;
хорошая текучесть;
высокий уровень смачиваемости в жидком состоянии;
низкая Т температура плавленияя;
хорошая электропроводность;
хорошая герметичность, возможность использования в водной и газовой среде;
хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными
требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-90 — наличие вредных присадок в составе (свинца).

Цена припоя ПОС-90 по состоянию на 01.09.2019 года от 1778.00 руб/кг.

Какая температура плавления

Олово, которое используют в электронике, обычно относится к типу эвтектики, это означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если имеется 60% оловянный сплав (Т плавления — 232 C) и свинцовый 40% (Т плавления — 327 C), то общая температура плавления сплава будет примерно 183 C .

Плавление олова

Наиболее распространенный припой, используемый в станах ЕС для электронных работ — 63/37 SnPb. Он представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления — 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183-238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14, имеющий температуры плавления 144-163.

Состав припоя

Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.

Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.

Как правильно выбрать

Выбор припоя зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от того в каких условиях продукт будет эксплуатироваться.
Критерии, на которые нужно обратить внимание перед тем, как выбрать припой для пайки:

Тип паяльника.
Размер провода. Диаметры варьируются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
Флюс очищает область пайки, облегчая протекание припоя и, следовательно, идеальное паяное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, так как увеличивает адгезионные свойства в паяном соединении.
Перед покупкой, нужно знать при какой температуре плавится олово для пайки.
Состав. Дискуссия о том, какой припой использовать на печатных платах свинцовый или бессвинцовый, все еще продолжается. Несмотря на дебаты, вызванные проблемами окружающей среды и здоровья, многие электротехники используют свинцовый.

Обратите внимание! Срок годности и отраслевые рекомендации требуют его использования в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на изделии, с ним можно ознакомиться в магазине при покупке. Если использовать просроченную пасту на поверхности припоя может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.

Использование

Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:

Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.

Технология пайки

Дополнительная информация. При пайке нужно выполнять меры безопасности. Всегда работать в защитных очках, чтобы защитить глаза от летящих капель горячего жидкого припоя. Кончик паяльника по конструкции очень горячий, превышающий 370 C. Нельзя допускать контакта наконечника с кожей, одеждой или другими предметами. При работе нужно использовать специальный держатель для паяльника.

Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.

Сплав Вуда — готов поспорить что ты о нем не знал!

Истоки возникновения сплава

Своим появлением и названием этот легкоплавкий сплав тяжелых металлов обязан американскому стоматологу Барнабасу Вуду, открывшим его состав в 1860 году. Следует отметить, что сам факт получения легкоплавкого сплава не был чем-то уникальным, так как еще в 1701 году Ньютон получил аналогичный сплав, но без применения кадмия. Так у Ньютона сплав состоял на 50% из висмута (Bi), 31,2% из свинца (Pb) и 18,8% из олова (Sn).

У Вуда же мы имеем Bi около 50%, около 25 % Pb, и по 12,5% Sn и, внимание, кадмия (Cd). Правда, сплав Ньютона имеет температуру плавления 97 градусов Цельсия, а сплав Вуда – около 67. Вот были у Вуда проблемы со свинцом и оловом, а вот с кадмием видно, по какой-то причине, проблем не было, вот он и заменил последним свинец и олово. И вот был получен сплав, который при нормальной температуре находится в кристаллическом состоянии, но уже в горячей воде становится жидким

[contents]

(см. видео).

По-видимому, именно сравнительно низкая температура плавления и сделала этот сплав и его изобретателя таким известным. Ведь до этого были известные легкоплавкие сплавы Rose (1772) и D’Arcet (1775) имели температуру плавления 95 градусов Цельсия. Снижение же температуры плавления на 26% несомненно давало возможность для весьма существенной экономии энергии, со всеми вытекающими, особенно с учетом областей применения сплава Вуда.

Паять и лудить — сплавом «вудить»

В кругу радиолюбителей и электронщиков сплав Вуду нашел применение для выполнения пайки и лужения, и вот почему. Лужение, как известно, заключается в нанесении тонкого слоя олова на другой металл, защищая при этом металл от окисления и коррозии. А как мы узнали выше, сплав Вуда – это сплав, содержащий в своем составе олово. Кроме легкоплавкости сплав Вуда обладает хорошей текучестью, которая позволяет ему равномерно растекаться по поверхности и заполнять малейшие щели. Для того, чтобы выполнить лужение дорожек на печатной плате необходимы: вода, зерна или стержни самого сплав, лимонная (или паяльная) кислота. Лужение с помощью сплава Вуда происходит следующим образом (см. видео, правда в нем идет речь о сплаве Розе, но для сплава Вуда оно тоже подойдет с небольшим уточнением):

1. В емкость заливаем воду (или глицерин), нагревают ее, замеряя температуру, доводят до температуры точки плавления, т.е. около 68,5 градуса Цельсия.

2. В горячую (очень горячую, но не обязательно кипящую) воду чуть-чуть добавляется лимонная кислота.

3. Затем в емкость укладывают предварительно почищенную плату, которую необходимо лудить и на медные дорожки платы выкладывают несколько кусочков сплава Вуда. Воду нагревают, сплав нагревается и переходит в жидкое состояние.

4. Тампоном, а лучше деревянной или пластиковой лопаткой выполняют лужение дорожек путем растирания капель жидкого сплава по дорожкам платы.

5. После лужения покрывают плату канифолью (флюсом) и моют.

Описанный способ лужения относиться к горячим, с нанесением покрытия растиранием. Другим горячим методом нанесения является погружение. Но в этом случае, понятно используется ванна со сплавом, для которой требуемое количество сырья намного больше, чем для метода с растиранием.

При пайке, вернее выпаивании элементов из плат – процессоров и микросхем, разъемов и других деталей – сплав Вуда хорош тем, что его температура плавления намного меньше температуры плавления пластика корпусов деталей. Следовательно, не нужно опасаться, что при выпаивании (или запаивании) пластиковый корпус будет поврежден. Конечно, все операции пайки в любом случае нужно делать максимально осторожно и внимательно. Паять этим сплавом можно различные металлы и сплавы (медь, и никель, алюминий, бронзу и латунь), а также изделия из драгоценных металлов.

В целом сплав Вуда значительно облегчает процесс лужения, что очень важно для новичков в этом деле.

Краткие характеристики сплава

Выпускается сплав Вуда в виде серебристо-белого цвета круглых стержней или капелек-гранул. Предел прочности на разрыв составляет около 45 МПа, относительное удлинение 7%, твердость по Бринеллю 10,5 единиц, плотность 9720 кг/м3. Срок хранения слитков сплава – 3 года.

Металлографические исследования сплава показывают, что компоненты, из которых он состоит, не растворяются друг в друге и не образуют химических соединений. Структура сплава – эвтектическая, включающая в себя светлые дендриты твердого раствора, содержащие в себе висмут, и темную сложную эвтектику (содержащую в себе все четыре компонента).

Где еще применяется сплав Вуда

Существует большая сфера применения материала со свойствами сплава Вуда. Это в первую очередь его технологические свойства, заключающиеся в возможности удаления сплава горячей водой. Таким, например, применением, является способ изгибания труб с тонкими стенками, которые при изгибе без спецсредств будут деформированы, т.е. изомнутся, по меньшей мере, в неравномерный гофр. Чтобы не допустить такую деформацию, трубы внутри заполняют сплавом, который сдерживает гофрообразование. Затем, после сгибания трубы, сплав легко удаляется, вытекая наружу при нагреве. По этой же причине сплав применяется и в гальванопластике, где он заполняет полости в металлических изделиях.

Еще одно технологическое назначение сплава – прецизионное литье, т.е. такое литья при котором получаемые размеры требуется соблюсти очень точно, даже с учетом термоусадки сплава отливки. Сплав Вуда имеет очень малую усадку.

Также сплав находит применение в научных целях. Он используется для получения металлографических образцов, когда сам по себе исследуемый образец очень мал и неудобен для шлифовки и полировки. Тогда его заливают сплавом Вуда до такого размера, который позволяет выполнять обработку микрошлифов. Кроме этого известно применение сплава в химических лабораториях для создания низкотемпературной нагревательной бани.

Известно, что детали из сплава Вуда можно найти и датчиках, реагирующих на температуру, как правило, это датчики противопожарной сигнализации.

Известно, что сплав Вуда в 1976 году также побывал и в космосе на орбитальной станции «Салют-5», на которой в рамках технологического эксперимента с кодовым названием «Сфера» космонавты Б.Волынов и В.Жолобов выступили в роли металлургов, исследуя процесс затвердевания жидкого металла в условиях невесомости.

А где сплав Вуда купить?

Известность сплава Вуда можно оценить по тому, где и как его можно приобрести для своих целей. Сплав настолько востребован, что в нынешнее время продается даже через Интернет. Его можно найти на всех популярных площадках электронной торговли – eBay, Все инструменты.ру, Aliexpress, Alibaba. Производится он в основном заводами химической продукции (например «Уральским заводом химических реактивов»).

Особенности применения и отличие от аналогов

Как уже отмечалось, сплав Вуда не первый и не единственный аналогичный сплав с подобным составом. Наиболее известный аналог – это сплав Розе. Однако сплав Розе имеет более высокую температуру плавления, что не является в целом критичным для современной паяльной техники, однако требует использования глицерина для нагрева. Глицерин же при высоком нагреве интенсивно испаряется, дымит.

Единственным существенным преимуществом сплава Розе является то, что он не токсичен, так как в его составе отсутствует канцерогенный токсин кадмий.

Токсичность сплава Вуда – основной его недостаток, которые определяет необходимость в специальных мерах безопасности, заключающихся в контроле ПДК и организации проветривания при работе.

Применение олова для нанесения покрытий

Лужение – это технология антикоррозийной защиты металла от взаимодействия с окружающей средой. Роль барьера выполняет тонкий слой олова или сплавы на его основе. Защитная металлическая пленка, наносимая на заготовку, называется «полуда». В некоторых случаях данный метод используют в качестве подготовительной процедуры перед паяльными работами.

В статье можно найти развернутый ответ на вопрос, что такое технология лужения. Также будут рассмотрены способы выполнения обработки и особенности технологического процесса.

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 519
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Назначение и преимущества

Лужение металла оловом применяется в следующих отраслях промышленности:

Электроника и радиотехника. Олово защищает платы от коррозии.
Авиация и машиностроение. Многие элементы конструкции станков и летательных аппаратов подвергают обработке.
Кабельно-проводниковая. Помимо резиновой изоляции олово предохраняет металлические проводники от воздействия серы, которая содержится в резине и пластике.
Пищевая. Практические все кухонные принадлежности, имеющие отношение к приготовлению пищи, защищают с помощью специального пищевого олова, которое не несет угрозы для здоровья человека. Также оловом покрывают емкости, предназначенные для изготовления консервов: это увеличивает срок их хранения – многие солдаты срочной службы помнят советскую тушенку пятидесятых годов, которая до недавних пор находилась на военных складах как неприкосновенный запас.

Оловянное покрытие используют в качестве средства предварительной обработки подшипников перед их заливкой баббитом. Также лужение – неотъемлемая часть технологической цепочки выполнения беззазорного соединения, которое называют фальцевым швом.

Однако наибольшую популярность технология лужения приобрела в качестве средства для предварительной подготовки перед пайкой. Это обусловлено следующими причинами:

Производительность. Современные технологии позволяют выполнить лужение большого числа элементов за короткий промежуток времени – недаром его активно применяют на массовом производстве.
Надежность. Химическая инертность олова обеспечивает надежную защиту от влаги, солей и органических кислот.
Стойкость покрытия. Олово и его сплавы обладают высокой адгезией к любой к металлической поверхности. Пластичный слой не разрушается под действием механической обработки детали.
Термостойкость. Луженое покрытие выдерживает значительные перепады температур.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1821
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Способы нанесения покрытий из олова

Оловянные покрытия сегодня в основном наносятся двумя методами, каждый из которых имеет ряд достоинств и недостатков. Один из них – это горячее металлопокрытие с погружением изделия в расплав олова. Во втором случае используется гальваническое (электролитическое) осаждение олова на поверхность детали, где в качестве исходного сырья применяются оловянные аноды с высокой химической чистотой. Существуют еще несколько механических и химических способов покрытия оловом (лужение натиранием, металлизация напылением, диффузионный метод и т.п.), которые в современных условиях имеют ограниченное применение из-за их сложности и низкой производительности.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 727
Источник: https://www.metotech.ru/art_olovo_1.htm

Металлы и сплавы для лужения

Технология обработки металлических поверхностей зависит от типа базового материала. Например, лужение алюминия выполняется чистым оловом, без посторонних примесей. Металл необходимо предварительно нагреть до 180 °C, после чего приступают к покрытию изделия. Для обработки алюминиевых элементов запрещено применять какие-либо флюсы.

Для лужения применяют следующие металлы и сплавы:

Олово и оловянные сплавы. В природе отсутствует олово в чистом виде. Оно встречается в виде соединений с серой, сурьмой, медью, железом и прочими элементами, которые влияют на технические характеристики элемента. Мышьяк или сурьма делают олово хрупким, а высокое содержание меди повышает твердость, но снижает пластичность. Существует несколько сплавов, применяемых при выполнении работ. Они отличаются сферой использования. Сплавом, который содержит олово, никель и железо, покрывают продукцию для пищевой промышленности. Комбинацией олова, свинца и цинка лудят заготовки из металла или стали. Для декоративной обработки применяют смесь олова и висмута. Данный сплав придает поверхности яркий блеск.
Хлористый цинк. Применяют в качестве флюса при лужении и пайке. Он выпускается в виде кусков или брусков небольшой величины. В промышленных масштабах хлористый цинк получают путем обработки чистого металла соляной кислотой.
Двухлористое олово. Является базовым компонентом при лужении электрохимическим методом.

В качестве вспомогательных материалов используют хлористый аммоний и едкий натр.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 1498
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Подготовка изделий

Чем чище будет поверхность металла, тем прочнее к ней прикрепится припой. Поэтому в зависимости от требований к самой заготовке используются разные способы подготовки к лужению металла.

Первый способ – это очистка поверхности металла щетками. Обычно таким инструментом снимается окалина и ржавчина. Сначала изделие промывается водой, а затем щеткой вычищается. Нередко на этой стадии применяют известь, песок, пемзу.

Следующий способ подготовки к лужению заключается в шлифовании металла шкурками и дисками. Этот этап является доработкой изделия, то есть, доведение его поверхности до максимальной ровности.

Применяют обезжиривание с помощью натриевых составов: едкий натр – 10-15%, фосфорнокислый натрий – 10-15%, углекислый натрий – 10-15%-ный раствор. Добавим, что химические растворы перед использованием надо нагреть до 50-80С.

Применяют также травление. Для этого используют серную кислоту.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 917
Источник: https://svaring.com/soldering/tehnologii/luzhenie-metalla

Технология лужения металла

Процесс лужения разделяют на два этапа:

Предварительная подготовка поверхности.
Обработка изделия.

Технология выполнения работ такова, что малейшая небрежность на любом этапе окажет сильное влияние на результат. Некачественная подготовка изделий влияет на адгезию слоя олова, покрывающего металл: он прослужит гораздо меньше положенного срока. При ошибках в процессе обработки металла слой полуды не будет иметь заданной толщины и не сможет справиться с поставленными задачами. Свои нюансы имеются на всех стадиях выполнения работ.

Подготовка изделий

От степени чистоты поверхности зависит прочность антикоррозийной защиты и надежность крепления припоя. Стандартный способ подготовки плоскости – механическая обработка металлическими щетками и специальными насадками на болгарку.

Допускается применение пескоструйной обработки, а также прочих методов абразивной очистки.

Для финишной обработки применяют мелкозернистые абразивные полотна, чтобы получить максимально гладкую поверхность.

В качестве химических очистителей используют предварительно разогретые натриевые составы. Непосредственно перед проведением обработки проводят процедуру травления с помощью серной кислоты.

Растирание и погружение

В процессе растирания расплавленного олова по поверхности используют специальный флюс, в состав которого входят хлористый аммоний и цинка хлорид. Алгоритм применения флюса выглядит следующим образом:

Хлорид цинка наносят на поверхность и разогревают паяльной лампой или иным доступным способом.
По достижении точки кипения в соль добавляют припой, который расплавляется под воздействием высокой температуры.
Следом добавляют порошок хлористого аммония.
Состав равномерно распределяется по рабочей поверхности.

При погружении применяют специальные лудильные емкости, в которых олово достигает рабочей температуры. Толщина защитного слоя зависит от продолжительности времени нахождения изделий в ванной.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 1912
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Свойства и задачи оловянных покрытий

Главным образом покрытия из олова используют для защиты деталей от питтинговой коррозии, которая возникает под воздействием органических кислот и солей. Кроме того, оловянное покрытие хорошо противостоит химическому воздействию серосодержащих соединений, присутствующих в пластмассах и резине. Оловянное покрытие обладает высокой адгезией к базовому металлу, не разрушается при механической деформации деталей (изгибе, штамповке, вальцовке, вытяжке, свинчивании), устойчиво к влиянию высоких и низких температур.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 589
Источник: https://www.metotech.ru/art_olovo_1.htm

Лужение и пайка

Лужение поверхности позволяет выполнить пайку и существенно упростить данный процесс. Для выполнения работ необходимо подготовить следующие инструменты:

Горелка или другой источник огня.
Паяльник.
Расходные материалы.

Расходными материалами для выполнения работ является флюс, припой и канифоль. Лужение паяльником выполняют путем расплавления припоя горячим наконечником инструмента. Благодаря физическим свойствам олова для этого не требуется интенсивной обработки. Под действием температуры припой становится жидким, стекая на рабочую поверхность, образуя паяльную ванну. Распространение рабочего состава регулируется движением паяльника.

После использования всего состава рабочую плоскость протирают ветошью. Это необходимо сделать сразу же, пока поверхность еще горячая. Данная процедура поможет равномерно распределить состав.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 842
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Лужение кузова автомобиля

Лужение кузова оловом выполняют при так называемом жестяном ремонте транспортных средств. Данная технология применяется с 30-х годов XX века.

Для выполнения работ следует тщательно подготовить обрабатываемую поверхность. Она не должна содержать следов краски, масла или чужеродных частиц.

Во избежание окисления элементов кузова используют флюс на основе хлорида цинка.

На обработанный участок наносят защитный оловянный слой. Для этого выпускается специальная паста для лужения автомобилей.

После всех процедур выполняют пайку элементов кузова.

Защита металлических изделий слоем олова – необходимая процедура, которая предшествует пайке. Сплав обеспечивает надежную защиту от агрессивного воздействия кислот и солей. Наиболее прогрессивным способом нанесения покрытия считают гальванический метод. Горячую технологию используют преимущественно для домашних работ радиолюбители.

А вы пробовали выполнять обработку поверхности оловом самостоятельно? Расскажите, добились ли вы необходимого качества и с какими трудностями столкнулись в процессе выполнения работ.

Поиск записей с помощью фильтра:

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 1114
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 10890
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/luzhenie.html: использовано 6 блоков из 7, кол-во символов 7706 (71%)
https://svaring.com/soldering/tehnologii/luzhenie-metalla: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1868 (17%)
https://www.metotech.ru/art_olovo_1.htm: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1316 (12%)

Изготовление печатных плат — Удаление олова

Чудеса при очистке от олова

Дуг МакКессон, RD Chemical Company

Мой начальник рассмеялся, когда я предложил это название для этой статьи, и остановился, когда понял, что я серьезно относился к этому предложению. И я надеюсь, что вы согласитесь, когда я закончу, что, хотя это немного расширяет вопрос, в этой статье обсуждается подход, который действительно кажется почти чудесным.

Как мы все знаем, самый популярный метод обработки наружных печатных плат в США и Европе — это нанесение металлического покрытия. В узорчатом покрытии используется фоторезист, который действует как гальванический резист для олова или олова / свинца. В этом случае гальваническая пластина из олова или олова / свинца действует как резистент к травлению. После травления оставшаяся медь покрывается гальваническим оловом или оловом / свинцом. Следующим шагом является удаление олова или олова / свинца, оставив неизолированную медную цепь.

Современные растворы для удаления олова или олова / свинца почти всегда представляют собой запатентованные смеси, но их составы очень похожи, независимо от производителя.Типичный состав:

20% (мас. / Мас.) Азотная кислота
5% (мас.) Ион железа Fe ⁺⁺⁺
<1% (мас.) Защита от потускнения
<1% «Суспендирующий агент»

Типичный очиститель отработанного олова будет содержать следующие

12–14% (мас. / Мас.) Азотная кислота
5% (мас.) Ион железа Fe ⁺⁺⁺
<1% (мас.) Защита от потускнения
<1% «Суспендирующий агент
150 г / л олова (или 90 г / л олова и 60 г / л свинца)

Конечная цель на данном этапе этого процесса — очистить гальваническое покрытие олова или олова / свинца.Чтобы облегчить этот механизм, олово или олово / свинец должны быть окислены. Окисление — это первый шаг в любом процессе удаления металла, целью которого является удаление электронов из вещества. В случае очистки олова или олова / свинца окислителем является азотная кислота.

К сожалению, мы все слишком хорошо знакомы с окислением или потускнением меди. Это немного другой результат, но механизм тот же. Элементарная медь — чрезвычайно активное вещество, что означает, что она очень легко ионизируется.. В результате образуется оксид меди или потускнение.

При контакте с воздухом медь отдает два электрона, а кислород получает два электрона, как видно из реакции ниже

Cu ⁰ + O — » CuO

Восстановление — это процесс, обратный окислению, и означает передачу веществу электронов. Когда вещество окисляется, окислитель восстанавливается. Поскольку металл в указанной выше реакции окисляется кислородом воздуха, кислород восстанавливается за счет тех же электронов.Восстановление — это то, что происходит с химическим веществом, которое окисляет удаляемый металл. За этим трудно уследить, но когда кислород окисляется (удаляет электроны из металла), кислород восстанавливается, приобретая те же электроны. Везде, где происходит окисление, восстановление также должно происходить в той же реакции, которая известна как реакция окисления-восстановления. Приведенная ниже реакция удаления олова должна иллюстрировать концепцию окисления-восстановления.

2Sn ⁰ + 2HNO³ — »2SnO² + N²O + H²O

Обратите внимание, что каждый моль олова окислился, потеряв четыре электрона, а каждый моль Кислорода восстановился, получив по два электрона каждый, всего четыре.Вода и закись азота образуются как побочные продукты окислительно-восстановительной реакции.

Все чистые элементы, такие как олово или медь, нейтральны, то есть они не несут никакого заряда и имеют такое же количество электронов, что и протоны. Чтобы любой металл превратился в раствор, металл должен нести положительный заряд. В реакции удаления олова удаление электронов окислителем дает элементарному олову положительный заряд.

Олово может иметь три различных ионных заряда или степени окисления:

1.Металлическое олово Sn ⁰ (нейтраль)
2. Соли олова, Sn ⁺⁺ (отсутствуют 2 электрона)
3. Соли олова, Sn ⁺⁺⁺⁺, (отсутствуют 4 электрона)

Что касается процесса очистки, абсолютно необходимо, чтобы олово полностью окислилось до оловянной (Sn ⁺⁺⁺⁺) формы. После окисления металла его необходимо растворить в растворе. К сожалению, большинство солей олова нерастворимы в воде. Это включает оксид олова, образующийся во время реакции отгонки.Фактически, оксид олова не растворяется даже при любой концентрации азотной кислоты. Чтобы предотвратить выпадение оксида олова в осадок, он должен «удерживаться» в жидкой фазе или диспергироваться с помощью суспендирующего агента, упомянутого ранее. Суспендирующий агент удерживает оксид олова в растворе, создавая тонкую дисперсию оксидов олова в растворе десорбера. Это создает среду, в которой раствор стриппера не отделяется и не «осаждается», поэтому он не забивает распылительные коллекторы или форсунки, даже если это не настоящее решение.

В идеале, эта система должна удалять олово, а не медь. Однако это довольно сложно, поскольку медь окисляется гораздо легче, чем олово. Добавление ингибиторов позволяет контролировать окисление меди, оставляя незащищенное олово подверженным окислению азотной кислотой.

Типичные промышленные стандартные очистители олова и олова / свинца содержат около 150 г / л олова (или вместе взятых олова и свинца) в режиме подачи и выпуска и более 200 г / л в периодическом режиме.В зависимости от системы ингибиторов типичные стрипперы также будут содержать около 1-2 г / л растворенной меди. Однако реальная стоимость для пользователя связана с переработкой отработанного стриппера олова.

Из-за специфической природы дисперсии олова систему нельзя обрабатывать обычным ионным обменом или методами флокуляции основных металлов. Это означает, что использованный съемник необходимо упаковать и перевезти как опасные отходы на специализированный полигон для захоронения.Помимо ужасного ущерба окружающей среде, который он причиняет, этот процесс также обходится производителю почти в 5 долларов за галлон в расходах на утилизацию и транспортировку.

Чтобы сделать вещи еще более мучительными для изготовителя, существует потенциальная денежная ценность в виде оксида олова, растворенного в отработанном растворе стриппера. На галлон использованного раствора для отпарки приходится около $ 2,90 олова. Очевидно, что в интересах производителей иметь возможность удалить содержание олова из раствора для отпарки и преобразовать его в пригодную для использования (и ценную) форму.

Нет, RD Chemical не хвастается чудотворением, потому что они придумали идею удаления олова с использованных очистителей олова. Я предполагаю, что большинство позвоночных, занятых в производстве печатных плат, раз или два приходили в голову этой идее. Однако, поскольку отработанное олово или очистители олова / свинца не могут быть переработаны с помощью обычных процедур обработки отходов, жизнеспособная альтернатива еще не разработана.

Это привело нас к идее электрохимического извлечения, которое, возможно, является одной из наиболее популярных тем, обсуждаемых в индустрии печатных плат за последнее десятилетие.Электрохимическое извлечение — это широко используемый метод извлечения тяжелых металлов из отработанных технологических растворов перед переработкой отходов. Electrowinning использует методы гальваники специально для извлечения металлов из отработанных технологических растворов. Этот метод восстановления олова кажется логичным завершением. Однако проблема на сегодняшний день заключается в том, что гальваника возможна только из систем электролита, которые являются настоящими растворами. Возвращаясь к нашему предыдущему обсуждению, мы помним, что использованный отпарной аппарат в том виде, в каком он был получен, не является истинным раствором, а представляет собой дисперсию оксидов олова в растворе.К сожалению, это одно из основных правил гальваники, которое означает, что содержание олова не может быть восстановлено из этой системы без дальнейшей обработки.

Новый подход

Исследования проводились с целью устранения затрат на переработку отработанных очистителей олова. В частности, цель нашего исследования заключалась в том, чтобы предоставить альтернативный метод обращения с использованным устройством для удаления олова, который сделал бы промышленность печатных плат менее дорогостоящей и более экологически ответственной.Было решено, что электролитическое извлечение будет оптимальным методом извлечения металла из этой системы. Создание системы отделения олова пригодной для электрохимического извлечения означает, что метод извлечения может быть сконфигурирован для удаления не только олова, но и всех тяжелых металлов, включая медь и свинец. Кроме того, Electrowinning также возвращает металл в достаточно чистом виде, который, таким образом, легко принимается переработчиками.

Ключ к электровыделению заключается в том, что все металлы, которые необходимо наносить, должны находиться в истинном растворе, а не просто в виде дисперсных частиц, как растворенное олово в отработанном отпарном аппарате.Олово, которое удаляется в обычных стрипперах на основе азотной кислоты, полностью окисляется до оксида олова, который не растворяется в разбавленной азотной кислоте стриппера и присутствует в виде дисперсных нерастворимых частиц. Было понято, что если металлы должны быть извлечены путем электролитического извлечения, необходимо изменить систему электролита устройства для удаления отработанного олова для растворения олова. Для этого необходимо изменить систему с дисперсии на раствор. В частности, электролит должен быть изменен на форму, в которой оксид олова является растворимым.Это, мягко говоря, непростая задача, поскольку оксид олова растворим в очень немногих системах.

Оксид олова в отработанном десорбере растворим только в двух обычных электролитах; плавиковая кислота и сильная щелочь. Оксид олова не растворяется в разбавленной азотной кислоте отпарной колонны. Мы все согласны с тем, что, хотя ни одна химическая система не доставляет удовольствия, плавиковая кислота — это абсолютный кошмар. Поэтому система восстановления на основе каустика была единственной альтернативой, которую мы выбрали в качестве нашего подхода.Первые попытки не были многообещающими, так как использованное устройство для отпарки олова полностью гелеобразовалось, когда добавление гидроксида натрия делало систему слегка щелочной.

Однако после нескольких месяцев разработки была разработана добавка, которая растворяла бы все металлы в щелочном растворе и создавала свободно текучий электролит, из которого можно было бы покрыть все тяжелые металлы.

Большинство использованных очистителей олова содержат порядка 150-200 граммов / литр олова (аналогичные общие количества олова и свинца, когда удаляются отложения олова / свинца) и примерно 1-2 грамма / литр растворенной меди.

При нанесении покрытия на смешанные металлы требуются значительные навыки и манипуляции с системой для одновременного нанесения покрытия на металлы. Вместо этого они по умолчанию размещают покрытие последовательно, одно за другим. Тем не менее, благодаря большим объемам исследовательской работы и некоторой значительной удаче добавка к электролиту была усовершенствована, чтобы медь и пластина опережали олово. Это гарантирует, что после корректировки pH окончательный раствор будет законно сливаться в большинство стоков без обработки, даже если в электролите остается небольшое количество олова.

В системе восстановления олова используется гидроксид натрия для преобразования нерастворимого оксида олова в растворимую форму станната натрия посредством реакции, описанной ниже. Обратите внимание, что олово остается в состоянии окисления Sn4 + (олова).

SnO² + 2NaOH — »Na²SnO³ + H²O

Процедура макияжа работает следующим образом:

Устройство для удаления отработанного олова передается в специально разработанную систему электролитического извлечения.
1 галлон «Добавки TinCovery T» добавляется на каждый галлон использованного стриппера.
Затем баню нагревают до 70 ° C, чтобы обеспечить приемлемую скорость нанесения покрытия.
Затем на ванну наносят гальваническое покрытие при тщательно контролируемой плотности тока 8 А / фут2 до тех пор, пока не истощится содержание олова.

Оптимальная плотность тока составляет приблизительно 10 ампер / фут2, но точная плотность тока будет определяться конструкцией электролизера. При оптимальной плотности тока реакция гальваники выглядит следующим образом:

Na²SnO³ + H²O + 4e- — »Sn0 + O² + 2NaOH

Чрезмерно высокая плотность тока приведет к превращению олова в олово олова Sn ⁺⁺ в результате следующей реакции:

Na²SnO³ + H²O 2e- — »Sn ++ + O² + 2NaOH

Если плотность тока превышает оптимальный уровень, химические требования, а также затраты увеличиваются, а скорость удаления олова резко снижается.

Концентрация олова в электролизере контролируется путем измерения плотности (Baume ’) и используется для отслеживания хода процесса электролитического извлечения. На рисунке 1 показана взаимосвязь между удельным весом и концентрацией металла.

Окончательный анализ металлов должен быть выполнен с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии, чтобы определить, когда олово достигнет приемлемо низкого уровня, когда ванна может быть выброшена.

Главное преимущество этой системы состоит в том, что, когда было определено, что после того, как концентрация меди достигла приемлемо низкого уровня (2 ppm в большинстве муниципалитетов), в ванне регулируется pH и ее можно вводить в большинство сточных вод без дальнейшей обработки.После того, как концентрация меди (и свинца, если применимо) исчерпана, электрохимическое извлечение продолжается до тех пор, пока степень извлечения олова не достигнет практического минимума.

На Рисунке 2 построен аналогичный график, показывающий взаимосвязь между концентрацией меди и удельным весом. Хотя шкала намного меньше и сложнее рассчитать концентрацию меди по удельному весу, можно сделать вывод, что концентрация меди уменьшается, когда удельный вес падает ниже 1.300.

Конечный результат этой разработки поможет индустрии печатных плат сократить расходы на удаление олова, одновременно сведя к минимуму количество других опасных отходов, которые в настоящее время образуются производителями печатных плат.

Solder Melt — обзор

СОЗДАНИЕ ХОРОШЕГО ПАЙНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Найдите прочно изолированные черные «первичные» провода трансформатора (см. Стр. 3 и 8). Убедитесь, что с концов проводов снята изоляция.Удерживайте один шнур питания и один провод первичной обмотки трансформатора торцевой стороной, а неизолированные металлические провода должны перекрывать друг друга и располагаться рядом друг с другом. Пальцами оберните оголенные провода друг вокруг друга, но не включайте изолированные части. Положите на столик картон или плотную бумагу, чтобы не повредить его. Расположите витую пару проводов так, чтобы она висела на дюйм или около того над картоном или бумагой, а затем к ней можно было дотронуться снизу горячим паяльником.

Поместите паяльник на картон или бумагу так, чтобы наконечник паяльника опирался на L-образную металлическую подставку, которая входила в комплект поставки паяльника.Подключите шнур питания утюга к розетке переменного тока на 120 вольт или к толстому удлинителю. Примерно через пять минут прикоснитесь концом полоски припоя к кончику горячего утюга, чтобы убедиться, что он достаточно нагрелся для быстрого расплавления припоя.

Если на утюг попало много черного материала или другого грязного покрытия, соскребите его острым лезвием инструмента для зачистки проводов, заменив грязь блестящим расплавленным припоем, имеющим чистый на вид. Добавляйте припой до тех пор, пока его капля не прилипнет к железу. Излишек припоя может капать с конца, поэтому убедитесь, что он попадает только на картон или бумагу.Расплавленный пластик («флюс») также может упасть или испариться вверх в виде белого дыма, но это вполне нормально.

Обратите внимание, что фраза «горячий наконечник» означает , а не , самый конец, который является острым концом. Вместо этого пайка выполняется с довольно плоским конусом, который находится рядом с самым концом, а также с цилиндрической частью рядом с ним, если он достаточно горячий.

Поместите припой сбоку от витой пары проводов, как показано на рис. 7.1. Затем, поместив каплю расплавленного припоя на конус или цилиндр утюга, поднимите ее вверх из-под витой пары проводов, касаясь проводов расплавленным припоем. Припой, который уже находится на утюге, нагреет более крупную припойную пластину, которая удерживается на проводах, и затем «флюс» (особый тип органического материала, находящийся внутри припоя) быстро расплавится. Флюс «смачивает» провода и растворяет любые тонкие слои оксида меди, находящиеся на них.Это также предотвратит образование нового оксида при нагревании проводов, поэтому флюс необходим для хорошего контакта припоя с медью без какого-либо непроводящего оксида между ними.

Рис. 7.1. Нанесение припоя на два провода.

Следующим шагом будет расплавление самого припоя в большом стержне. Поскольку флюс уже (надеюсь!) Очистил медь, только что расплавленный припой растекается по поверхностям проводов и между ними. Когда он остывает, после того, как железо удалено, припой образует отличное соединение между двумя проводами как механически, так и электрически.

На самом деле нет необходимости предварительно смачивать паяльник маленькой плоской каплей расплавленного припоя, но это помогает предотвратить плохие соединения, потому что жидкий припой лучше передает тепло от паяльника к проводам, чем сухой утюг для высыхания. медный контакт бы. Точно так же нет необходимости выполнять все вышеперечисленные операции точно в описанной последовательности, но это все же хорошая идея.

Если (1.) недостаточно флюса или (2.) недостаточно времени для флюса, или (3.) недостаточно тепла, чтобы разогреть провода до той же температуры, что и расплавленный припой, тогда любая из этих трех вещей может помешать выполнению надежных соединений. В верхней части рис. 7.2 показано, как должна выглядеть хорошая граница между припоем и медью с «низким углом контакта». Ненадежная граница имеет тенденцию выглядеть как нижняя диаграмма, либо с углом 90 градусов справа, либо с худшим углом слева от диаграммы.

Рис. 7.2. Хороший и плохой припой «углы смачивания».

Конечно, оба первичных провода трансформатора 120В-12В должны быть припаяны к проводам шнура питания.У каждого студента должна быть возможность снять изоляцию и припаять стыки проводов. При необходимости можно использовать обрезки проволоки или отрезать хорошие стыки, чтобы освободить место для новых стыков, чтобы обеспечить практику. Инструктор должен проверять каждую работу по пайке.

После того, как паяльник был отключен и остывает, каждое паяное соединение должно быть покрыто спиралью перекрывающейся «электротехнической ленты», чтобы изолировать ее для общего использования, поскольку трансформатор понадобится для будущих экспериментов в этом курсе.Часть ленты должна перекрывать собственную изоляцию провода, а не только на каждом витке. Как правило, рекомендуется сделать два слоя ленты на случай, если она соскользнет и в противном случае откроется оголенный провод. Тейп также должен быть проверен инструктором.

Электронные компоненты, которые могут быть повреждены под воздействием тепла, необходимо защитить во время пайки, установив временный «радиатор», например, плоскогубцы. Это будет объяснено на странице 160.

(PDF) Гальваническое покрытие олова и оловянных сплавов из ванн с метансульфоновой кислотой

Более яркое покрытие, которое было невозможно с доступными тогда оловянными электролитами.Одним из преимуществ

гальваники является отсутствие ограничений на толщину наносимого олова. Требуемая толщина

может быть достигнута путем регулировки параметров ванны и времени. Растущая реализация

преимуществ электроосажденного олова в качестве защитного покрытия привела к повышенному интересу к исследованиям

по лужению.

Олово обычно имеет глянцевое или матовое покрытие. Яркое олово получают из растворов для гальваники

, содержащих отбеливатели, т.е.е. органические добавки, вызывающие образование очень мелких зерен осадка. Имеет

отличный косметический вид; однако эти покрытия характеризуются высокими внутренними напряжениями

и содержат большое количество органических веществ. Покрытия из матового олова изготавливаются в электролитах с небольшим количеством рафинеров

, но без осветлителей. Он имеет тусклый вид, но уровень внутренних напряжений в осадках матовой олова

намного меньше, чем в блестящей олове.

Кислотно-сульфатные ванны на основе олова уже много лет являются основным продуктом светлого лужения.Это

удобный электролит с легкодоступным сульфатом олова, серной кислотой и запатентованными осветлителями

. Недостатком сульфатной системы является то, что ее нельзя использовать при высоких плотностях тока

(высокоскоростное гальваническое покрытие) и низкой растворимости солей свинца, которая требуется для осаждения сплава Sn-Pb, чтобы избежать образования вискеров

. Другой проблемой, связанной с сернокислотным электролитом, является его склонность

окислять органические материалы и ионы металлов с множественными валентностями, среди которых олово [1].Преобразование

олова в форму олова в ванне для нанесения покрытия является пустой тратой доступного металла для осаждения. Ванны из фторбората

пользуются некоторой популярностью благодаря своей почти 100% катодной эффективности и высокой скорости нанесения покрытия

. Кроме того, соотношение олова и свинца можно регулировать для получения припоя любого состава.

Однако фторборатные гальванические растворы более опасны, поскольку фтористоводородная кислота является сильной кислотой;

может вызвать серьезные ожоги кожи и разъедает глаза, желудочно-кишечный тракт и дыхательные пути.

ЭЛЕКТРОЛИТЫ МЕТАНЕСУЛЬФОНОВОЙ КИСЛОТЫ:

Уэйн Проелл был одним из первых, кто осознал полезность алкансульфоновых кислот для гальванических

применений [2]. Он обнаружил, что алкансульфоновые кислоты, имеющие от одного до пяти атомов углерода в алкильной группе

, образуют водорастворимые соли различных металлов. Алкансульфонаты

не претерпели заметного гидролиза, независимо от используемых температур. Proell указал, что

можно наносить на многие металлы из ванн с алкансульфонатом, включая кадмий,

свинец, никель, серебро и цинк.

Хотя полезность системы алкансульфоновой кислоты была известна в течение нескольких десятилетий, система

получила коммерческое применение только с 1980-х годов. Самая простая из алкансульфоновых кислот

, метансульфоновая кислота (MSA), представляет собой бесцветную жидкость с химической формулой

H. Она стала потенциальным электролитом для использования в олове, свинце и оловянно-свинцовое покрытие.Высокая растворимость металлов

в MSA, особенно олова, свинца, серебра, меди, цинка, делает его идеальным электролитом для гальваники

. В связи с необходимостью удаления свинца из электронных компонентов,

прилагает много усилий для поиска альтернативных покрытий припоя, а способность MSA растворять металлы, нерастворимые в других органических или минеральных кислотах

, делает его идеальным выбором для электроники следующего поколения. компоненты. Еще одна привлекательная особенность систем гальваники на основе MSA

— это простота очистки сточных вод MSA.

MSA — сильная кислота (pKa = 21,9), которая почти полностью ионизируется при 0,1 M в водном растворе,

и, следовательно, сильный электролит с хорошей проводимостью. MSA имеет низкую склонность к окислению

органических соединений. Растворы MSA обладают уникальной стойкостью к окислению ионов металлов до их более высоких валентных состояний

. Эта окислительная стабильность ионов металлов в растворах MSA, возможно, наиболее известна для системы олово / олово

[3]

MSA менее токсичен, чем фторборная кислота. Значения LD

(перорально, крыса) составили 495 мг / кг и

1158 мг / кг для фтористоводородной кислоты и MSA соответственно [4].

Кроме того, фторборная кислота и кремнефтористоводородная кислоты обладают слезоточивыми свойствами, и обе кислоты

могут выделять HF. Считается, что MSA легко разлагается микроорганизмами, в конечном итоге образуя сульфат и диоксид углерода

, а также считается натуральным продуктом, поскольку MSA является частью природного цикла серы [5].В отличие от

, фторборная кислота в сточных водах подвергается гидролитической диссоциации на борную кислоту и фторид, оба из которых

опасны для окружающей среды.

Чтение EAP

Металлургия: производство сплавов

Большинство сплавов получают смешиванием металлов в расплавленном состоянии; затем смесь выливают в металлические или песчаные формы и дают застыть. Обычно сначала плавится основной ингредиент; затем остальные добавляются к он и должен полностью раствориться.Например, если водопроводчик делает припой, он может расплавить свинец, добавить олово, перемешать и отлить сплав в форму стержня. Некоторые пары металлов не растворяются таким образом. Когда это так, маловероятно, что полезный сплав будет образован. Таким образом, если бы сантехник добавил алюминий, вместо олова к свинцу, два металла не растворятся — они будут вести себя как масло и вода. При отливке металлы разделялись на два слоя, тяжелые свинец внизу и алюминий вверху.

Одна из трудностей при изготовлении сплавов заключается в том, что металлы имеют разную температуру плавления.Таким образом, медь плавится при 1083 ° C, а цинк — при 419 ° C и кипит при 907 ° C. при изготовлении латуни, если мы просто поместим кусочки меди и цинка в тигель и нагревая их выше 1083 ° C, оба металла непременно расплавятся. Но при этом при высокой температуре жидкий цинк выкипит, а пар окислится. в воздухе. В этом случае принят метод: сначала нагревают металл, имеющий более высокая температура плавления, а именно медь. Когда он расплавлен, твердый добавляется цинк, который быстро растворяется в жидкой меди до того, как цинк выкипел.Тем не менее, при изготовлении латуни следует делать поправку. из-за неизбежной потери цинка, которая составляет примерно одну двадцатую часть цинка. Следовательно, при взвешивании металлов перед легированием дополнительное количество цинка.

Иногда изготовление сплавов затруднено из-за более высокой температуры плавления. точечный металл находится в меньшей пропорции. Например, один легкий сплав содержит 92% алюминия (точка плавления 660 ° C) с 8% меди (плавление точка 1,083 ° C).Для изготовления этого сплава было бы нежелательно плавить несколько фунтов меди и добавить почти в двенадцать раз больше веса алюминия. В металл пришлось бы так сильно нагреть, чтобы большая часть алюминия растворить, что газы будут абсорбированы, что приведет к ненадежности. В этом, как во многих других случаях легирование проводится в два этапа. Сначала промежуточный производится «упрочняющий сплав», содержащий 50% меди и 50% алюминия, какой сплав имеет температуру плавления значительно ниже, чем у меди и, фактически, ниже, чем у алюминия.Затем алюминий плавится и правильный количество добавленного сплава-отвердителя; таким образом, чтобы сделать 100 фунтов алюминия-меди сплава нам потребуется 84 фунта. алюминия, который нужно расплавить первым, и 16 фунтов отвердителя сплав, который нужно добавить к нему.

В некоторых случаях температуру плавления сплава можно определить приблизительно по арифметике. Например, если медь (точка плавления 1083 ° C) легирована никель (точка плавления 1,454 ° C) сплав пятьдесят на пятьдесят плавится примерно на полпути между двумя температурами.Даже в этом случае поведение сплава на плавить не просто. Медно-никелевый сплав не плавится и не замерзает сразу. фиксированная и определенная температура, но постепенно затвердевает в диапазоне температура. Таким образом, если медно-никелевый сплав пятьдесят на пятьдесят сжижается, а затем постепенно остывая, он начинает замерзать при 1312 ° C, а по мере понижения температуры все больше и больше сплава становится твердым, пока, наконец, при 1248 ° C он полностью не станет твердым. затвердел. За исключением некоторых особых случаев, этот «диапазон замерзания» встречается в все сплавы, кроме чистых металлов, металлов или химических соединений, и в некоторых специальных составах сплавов, упомянутых ниже, все из которых плавятся и заморозить при одной определенной температуре.

Сплав олова и свинца представляет собой пример одного из этих особых случаи. Свинец плавится при 327 ° C, олово — при 232 ° C. Если в расплавленное олово добавлен свинец и затем сплав охлаждают, температура замерзания сплава оказывается равной ниже точки замерзания свинца и олова (см. рисунок 1). Например, если расплавленный сплав, содержащий 90 процентов олова и 10 процентов свинца, охлаждается, смесь достигает температуры 217 ° C, прежде чем начинает затвердевать. Потом, по мере дальнейшего охлаждения сплава он постепенно выходит из полностью жидкого состояния, через стадию, когда она похожа на кашицу, пока не станет густой, как каша, и, наконец, уже при температуре 183 ° C весь сплав стал полностью твердый.Обращаясь к рисунку 1, можно увидеть, что с 80-процентным содержанием олова сплав начинает затвердевать при 203 ° C и заканчивается только тогда, когда температура упала до 183 ° C (обратите внимание на повторение 183 ° C).

Что происходит на другом конце ряда, когда олово добавляется к свинцу? Один раз снова точка замерзания понижается. Сплав, содержащий всего 20 процентов олова и оставшийся свинец начинает замерзать при 279 ° C и завершает отверждение при теперь знакомая температура 183 ° C. Один конкретный сплав, содержащий 62 на процентов олова и 38 процентов свинца, плавится и полностью затвердевает при температуре 183 ° C.Очевидно эта температура 183 ° C и 62/38% состава важны для система сплава олово-свинец. Подобные эффекты возникают во многих других системах сплавов. и специальный состав, который имеет самую низкую температуру замерзания в серии и который полностью замерзает при этой температуре, получил особое название. Конкретный сплав известен как эвтектический сплав , а замерзающий температура (183 ° C в случае сплавов олово-свинец) называется эвтектикой температура.

Путем тщательного выбора компонентов можно изготавливать сплавы с необычной низкие температуры плавления. Такой легкоплавкий сплав представляет собой сложную эвтектику четырех или пяти металлы, смешанные так, чтобы температура плавления была понижена до самой низкой точки плавления точка возможна из любой смеси выбранных металлов. Знакомый плавкий сплав, известный как металл Вуда, имеет состав:

висмут	4 части
Свинец	2 части
Олово	1 часть
Кадмий	1 часть

и его температура плавления около 70 ° C; то есть ниже точки кипения воды.Шутники часто развлекались, бросая это плавкий сплав в форме чайной ложки, который тает при перемешивании чашка горячего чая.

Эти сплавы с низкой температурой плавления регулярно используются для более серьезных целей, как, например, в автоматических противопожарных оросителях, установленных в потолках зданий. Каждая форсунка спринклерной системы содержит кусок плавкого предохранителя. сплава, так что если произойдет пожар и температура поднимется достаточно высоко, сплав плавится и вода выходит через форсунки оросителя.

(из Metals in the Service of Man У. Александер и А. Стрит.)

оловянный | сплав | Британника

олово , сплав на основе олова, используемый в качестве материала для изготовления домашней утвари. Далее следует краткое описание олова. Для полной обработки, см. Металлоконструкции: Олово.

Оловянный кувшин производства Пауля Вайзе, Циттау, Германия, конец XVI века; в Музее Виктории и Альберта в Лондоне.
Предоставлено Музеем Виктории и Альберта, Лондон
Использование олова восходит к римским временам, по крайней мере, 2000 лет назад.Древнее олово содержало около 70 процентов олова и 30 процентов свинца. Такой оловянный металл, также называемый черным металлом, с возрастом сильно темнел, а свинец легко выщелачивался при контакте с кислой пищей.
Британская викторина
Тест по химии
От элементов периодической таблицы до процессов, создающих предметы повседневного обихода — это лишь некоторые из вещей, которым наука химия может научить нас.Можете ли вы фильтровать свой путь через нашу викторину по химии?
Олово с небольшим содержанием свинца или без него имеет более высокое качество, а сплавы, содержащие сурьму и висмут, более долговечны и имеют более яркий блеск. Современный олово состоит примерно на 91% из олова, на 7,5% из сурьмы и на 1,5% из меди; Отсутствие свинца делает его безопасным для посуды и сосудов для питья. Поверхность современного олова голубовато-белая с четкой яркой отделкой или мягким атласным блеском. Он устойчив к потускнению, долго сохраняет свой цвет и внешний вид.
Оловянные изделия обычно отливают, а затем обрабатывают молотком, точением на токарном станке, полировкой и иногда гравировкой. Некоторые предметы, например табакерки, были изготовлены из отдельных кусков олова, а затем спаяны вместе. Некоторые современные изделия из олова изготавливаются с помощью штамповочных прессов. Большинство оловянных сплавов довольно пластичны и легко обрабатываются. Холодная деформация не приводит к тому, что металл затвердевает в достаточной степени, чтобы потребовать отжига.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас
Производство оловянной посуды развивалось в разных странах Европы с 14 века. Олово широко использовалось для изготовления посуды, церковной утвари, предметов декора. Будучи распространенным сплавом, олово использовалось в первую очередь для утилитарного использования и только во вторую очередь для украшения, поскольку использовалось там, где драгоценные металлы были слишком дорогими. Работа с оловом часто имитировала дизайн из серебра, а некоторые недобросовестные мастера даже время от времени пытались выдать олово за серебро или что-то почти как серебро.Большинство оловянных изделий не было украшено орнаментом, но некоторые предметы (обычно только для демонстрации) были окрашены, покрыты эмалью, позолочены и даже инкрустированы другими металлами, такими как латунь.
Что такое стекло? | Как делают стекло?
Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление
Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.
Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки. Достаточно сложно защитить нас, но он разбивается вдребезги. невероятная легкость.Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.
Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи с разной длиной волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов.Это крупный план линзы Френеля с маяка.
Что такое стекло?
На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.
Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Вы можете сделать стекло, нагревая обычный песок (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость.Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).
Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полную трансформация и приобретает совершенно иную внутреннюю структуру. Но это сколько бы вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют это аморфным твердым телом.Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.
Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Помимо будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.
Как делают стекло?
Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.
Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.
На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт — натриево-кальциево-силикатное стекло. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.
Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).
После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую ванну с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару. «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.
Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для запекания (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый Стекло изготовлено из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика, склеенных вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; другой Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.
Стекло — твердое тело … или жидкость?
Изображение: Вверху: В правильном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.
Очень интересный вопрос.
Ответ — и то, и другое — и ни то ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.
В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела фиксированная структура атомов.
На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы, возможно, обнаружили, вода — почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того момента, когда он зависнет. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не о всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, изящно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!
Аморфные твердые вещества
Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, которая должна быть у чего-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывала», т. е. озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, причем некоторые из них имеют порядок твердого тела, а некоторые — хаотичность жидкости.
Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым телом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.
Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).
Рекламные ссылки
Для чего мы используем стекло?
Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки других материалов. материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится в ультрафиолетовое излучение.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.
Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, когда вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы использовать стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это чайник стеклянный?)
Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете прерывается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через теплоотражающие окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.
Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы они оставались долговечными. Если ты за рулем, по шоссе ты грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может быть, ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).
Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это прекрасная часовня путников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.
Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы Считайте стекло хрупким и хрупким, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.
И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, предупреждающие нас о трещинах в зданиях.Прозрачный, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех волшебных материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
На других сайтах
Книги
Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Вы можете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.
Статьи
Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов, Глория Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в Нью-Йорке.
Стекло
работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
«Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.
Подкасты
Патенты
Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:
Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники. Автор Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
PYREX® — зарегистрированная торговая марка Corning Incorporated.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Китайский производитель силикона, силиконовый каучук, поставщик жидкого силиконового каучука
Aspire Technology Co., Ltd. — Мы являемся профессиональным производителем и экспортером силиконового каучука в Шэньчжэне, Китай, с 1994 года. Производственная база находится в городе Чжухай.Aspire обладает опытом разработки и производства для производства силикона по индивидуальному заказу для различных областей применения. Имея более чем двадцатилетний опыт производства на внутреннем рынке, Aspire теперь развивается и расширяется до …
Aspire Technology Co., Ltd. — Мы являемся профессиональным производителем и экспортером силиконового каучука в Шэньчжэне, Китай, с 1994 года. Производственная база находится в городе Чжухай. Aspire обладает опытом разработки и производства для производства силикона по индивидуальному заказу для различных областей применения.Имея более чем двадцатилетний опыт производства на внутреннем рынке, Aspire теперь быстро развивается и расширяется за границу, и мы уверены, что сможем удовлетворить потребности во всем мире.
В ассортимент нашей продукции входят: двухкомпонентная вулканизация при комнатной температуре (RTV-2) конденсационного отверждения (с оловянным катализатором) и аддитивного отверждения (с платиновым катализатором) силиконового каучука для изготовления форм; Силиконовые компаунды для высокотемпературной вулканизации (HTV); Силиконовый герметик для строительства; РТВ-2 для электрического и электронного применения; Силиконовые жидкости; Эпоксидная смола и т. Наши собственные рецептуры, непревзойденный опыт и знания позволяют нам предлагать нашим клиентам наиболее подходящее решение, более экономичный материал и бесперебойную поставку для различных нужд.
С опытными техническими специалистами и хорошо обученными маркетинговыми командами, за счет использования высококачественного сырья, научного дизайна и рабочего процесса, а также строгого контроля качества. Мы гарантируем нашим клиентам высокое качество продукции, профессиональное техническое руководство и отличное послепродажное обслуживание. Вы можете рассчитывать не только на профессиональное обслуживание от первоначального запроса до доставки продукта, но и на дополнительные знания и советы, которые мы с радостью предоставим сверх того, что мы просто выполняем свою работу.
«Кредит прежде всего, обслуживание прежде всего», мы хотим стать вашим предпочтительным поставщиком силиконовой резины. В свою очередь, мы будем неустанно работать для вас, разрабатывая силиконовые материалы и продукты, чтобы дать вам необходимые конкурентные преимущества.

Что такое жидкое олово и как его правильно использовать | Энергофиксик

Состав жидкого олова и тонкости его применения

Покрываем плату жидким оловом

Заключение

подводные камни. Взгляд глазами химика / Хабр

Олово для пайки: температура плавления, состав припоя

Характеристики

Виды припоев и флюсов

ПОС-18

ПОС-30

ПОС-50

ПОС-90

Какая температура плавления

Состав припоя

Как правильно выбрать

Использование

Сплав Вуда — готов поспорить что ты о нем не знал!

Истоки возникновения сплава

Паять и лудить — сплавом «вудить»

Краткие характеристики сплава

Где еще применяется сплав Вуда

А где сплав Вуда купить?

Особенности применения и отличие от аналогов

Применение олова для нанесения покрытий

Назначение и преимущества

Способы нанесения покрытий из олова

Металлы и сплавы для лужения

Подготовка изделий

Технология лужения металла

Подготовка изделий

Растирание и погружение

Свойства и задачи оловянных покрытий

Лужение и пайка

Лужение кузова автомобиля

Изготовление печатных плат — Удаление олова

Чудеса при очистке от олова

Дуг МакКессон, RD Chemical Company

Новый подход

Solder Melt — обзор

СОЗДАНИЕ ХОРОШЕГО ПАЙНОГО СОЕДИНЕНИЯ

(PDF) Гальваническое покрытие олова и оловянных сплавов из ванн с метансульфоновой кислотой

Чтение EAP

оловянный | сплав | Британника

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло?

Как делают стекло?

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Аморфные твердые вещества

Для чего мы используем стекло?

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Статьи

Подкасты

Патенты

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Цитируйте эту страницу

Больше на нашем сайте …

Китайский производитель силикона, силиконовый каучук, поставщик жидкого силиконового каучука

Читайте также

Металлоискатель клон своими руками: Металлоискатель Clone PI-W | Полезное своими руками

Ютуб свободная энергия своими руками: энергия эфира, самодельные генераторы, схема Стивена Марка

Как сделать штекер для наушников своими руками: Ремонт штекера наушников своими руками

Добавить комментарий Отменить ответ